前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。
摘要:結合某公路改擴建項目實際情況,在介紹項目現狀與改擴建內容及要求的基礎上,對其路基和路面設計及優(yōu)化進行深入分析,提出設計中需遵循的基本原則和相應的優(yōu)化措施,最后經實踐驗證了該項目所用路基路面設計及優(yōu)化方法的合理性與可行性,可為相關人員提供參考。
0引言
如今,為滿足日益增長的交通出行與運輸需求,很多地區(qū)都在積極開展公路改擴建。在公路改擴建項目中,路基路面設計與優(yōu)化是決定改擴建后公路質量及服務水平的關鍵環(huán)節(jié)。因此,為確保公路的改擴建達到預期的目的和效果,有必要結合項目實際情況,深入探究其路基和路面的設計,采用適宜的設計與優(yōu)化方法,保證最終的設計質量,進而為后續(xù)的項目施工奠定良好基礎。
1工程概況
某公路改擴建路段總長77.77km,原為三級公路,已服役較長時間,建設標準低,路況很差,因路段在當地路網中占據重要地位,交通量逐年增加,為適應交通需求,需提高公路的技術標準。對于低等級公路的改擴建工程,路基路面工程在工程總造價中占比較高,設計人員需對相關設計引起足夠的重視,通過多方案綜合對比,選出最佳的方案。通過改擴建使該公路從三級公路變?yōu)槎壒罚凑兆畲笙薅壤门f路的基本原則進行加寬改建,主要加寬方式為利用舊路進行單側或兩側加寬,部分路段因地形難以滿足二級公路線形要求,采用分離新建方式。既有公路存在主要問題是建設標準低,部分沿山脊線分布路段平均行駛速度不超過30km/h,存在大量回頭曲線、小半徑曲線及直角彎,不利于行車安全。舊路路基的寬度在6.0~12.0m范圍內,6.0m寬部分占比較大,可以達到66.7%,其他基本均為8.5m寬,12.0m寬部分的占比只有0.8%。填料以風化碎礫石土及風化砂為主,因路基填高相對較低,加之排水不暢,所以每逢春融都會出現不同程度的翻漿。舊路路面狀況如表1所示。
2路基路面設計優(yōu)化
2.1一般路基設計
路基設計要以舊路使用狀況現場調查為基礎,對自然環(huán)境、地質條件和后續(xù)施工養(yǎng)護等各方面因素進行全面考慮。此次改擴建將路中心線標高直接作為路基設計標高,在填方路基段中,邊坡的坡率按照1∶1.5控制,并在坡腳處設置寬度為2m的護坡道,兼作綠化帶,進行景觀設計。對于挖方路塹,為了保證邊坡穩(wěn)定,同時盡可能減少邊坡防護工程量、降低投資,對于土質邊坡坡率按照1∶1.5進行控制;對于強風化巖石,其坡率按照1∶1控制;對于弱風化巖石,其坡率則按照1∶0.5控制,此外在邊溝外側設置寬度為2m的碎落臺,以增加挖方路段橫斷面,減少落石對行車的干擾。
2.2土源與筑路材料確定
按照就地取材和因地制宜的基本原則,在嚴格執(zhí)行當地環(huán)保政策的前提下,以沿線土質與地形為依據,為盡可能節(jié)省占地并減少由于施工對環(huán)境造成的影響及破壞,最大限度利用各類資源,減少工程成本,對部分路基采用煤矸石進行填筑,而其他路基的填筑除了使用挖方材料,還在路線范圍之外的取土場進行集中取土,沿線共設置15個取土場。
2.3不良地質段與特殊路基設計
根據沿線范圍內不良地質產生原因、分布范圍與特性,需采用針對性措施加以處理。由于該段淤泥層深度相對較淺,所以可采用換填的方法進行處理,先將路基范圍內分布的淤泥完全挖除,然后采用有良好透水性的材料進行換填,如開山碎石土與煤矸石等,這樣能防止毛細水上升,使路基保持穩(wěn)定;若淤泥段被水浸泡,應先進行抽水,然后清除淤泥,再使用中粗砂進行回填[2]。對舊路段的路基應在開挖后重新進行回填和碾壓,從舊路基挖除的土方按照1/2利用。若發(fā)現翻漿路段,應將其全部挖除。若舊路基的底部軟彈,應在清除這部分土體后使用中粗砂或者是風化石進行換填,再將其碾壓密實。對于處在舊路邊溝處的路基,應做好淤泥的清除,然后采用中粗砂或者風化石進行換填。在有沖溝存在的段落,應先在沖溝的底部填筑中粗砂,再采用碾壓設備進行碾壓,經碾壓達到初步密實后進行逐層填土和分層碾壓。在路槽以下按照40cm的深度實施換填,將路槽的底部排壓至密實狀態(tài)后,使用風化石、煤矸石或中粗砂等填料進行回填[3]。
2.4路基排水與防護設計
路基必須有良好排水系統(tǒng),及時排除對路基或路面有影響的地表水及地下水,使路基和路面均處于穩(wěn)定狀態(tài),避免路面積水對正常行車造成影響。在路基范圍內,水通過各類排水設施排除到路基范圍以外,如截水溝、邊溝與排水溝,在挖方段,其路基兩側都應進行邊溝的設置,其上、下口的寬度分別采用240cm和60cm,高度為60cm;在填方段,如果其路基底部的橫縱坡有很大變化,則要進行排水溝的設置,其具體尺寸以流量為依據確定,一般采用梯形斷面,上、下口寬度和邊溝相同,均為240cm和60cm,高度也為60cm;在挖方段,其路基邊坡的上邊緣如果有很大橫坡,則應做好截水溝的設置,其斷面尺寸大小以流量為依據確定,一般也采用梯形斷面,上、下口寬度與邊溝、排水溝均相同,均為240cm和60cm,高度也為60cm[4]。另外,在邊溝和縱坡相對較大,容易受到沖刷作用的排水溝及截水溝中,還應使用漿砌片石予以有效防護,如采用漿砌片石砌筑矩形斷面的邊溝。當路段中有排水情況較差的構造物時,可通過迂回排水來解決,也可通過設置泄洪通道來排水??紤]到土質抵抗沖刷作用的能力很差,故在設計中還要做好邊坡防護。對于填高小于4.0m的邊坡,設計采用植被防護措施加以防護;對于填高超過4.0m的邊坡,設計采用三維網植草的方式加以防護;若填方路基被水侵蝕,則建議采用漿砌片石進行滿鋪。在挖方段,若挖方為黏土,則對于高度在2.0m以內的路塹邊坡,可通過自然植草方式加以防護;對于高度超過2.0m的路塹邊坡,需采用預制塊加以防護,并在塊內進行植草;對于石質路塹邊坡,需根據巖石實際風化程度,對邊坡的坡度予以適當放緩,以盡可能減少對邊坡造成的沖刷,使路基邊坡處在穩(wěn)定狀態(tài)[5]。
2.5路面設計
路面設計要以交通量及其組成為依據,結合公路的技術等級和材料等因素綜合進行[6]。通過對路段交通量的科學預測,并根據沿線范圍內的地質條件和水文地質情況開展路面設計,此次路面設計采用水泥混凝土路面,其面層厚度為24cm,上、下基層分別采用6%水泥穩(wěn)定碎石和5%水泥穩(wěn)定碎石,厚度分別為18cm和20cm,其中,上基層采用中粗砂+50%碎石的方案,而下基層采用風化砂礫+25%碎石的方案[7]。在潮濕段,還需采用中粗砂設置一層厚度為30cm的墊層[8]。
3結語
綜上所述,現在有很多公路工程都面臨不同程度的改擴建,為了使改擴建得以順利實施,并達到預期的效果和目的,做好路基路面設計及優(yōu)化十分重要。目前,該路段改擴建施工已經完成,改擴建完成效果達到預期,本公路改擴建所用路基路面設計及優(yōu)化方法值得類似公路改擴建工程參考借鑒。
參考文獻:
[1]田原.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].工程建設與設計,2020(21):121-122,130.
[2]吳瓊.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].工程建設與設計,2020(19):141-142.
[3]夏艷梅.關于改擴建公路路基路面設計的優(yōu)化措施[J].黑龍江交通科技,2020(4):28-29.
[4]涂定君,于翠芳.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].交通世界,2019(26):61-62.
[5]王欣,王亞東.淺談改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施[J].綠色環(huán)保建材,2018(4):117.
[6]高鵬,郭黎黎.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].黑龍江交通科技,2017(12):63-64.
[7]陳亞強.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].黑龍江科技信息,2017(15):224.
[8]王崢,蘇斌.淺談改擴建公路路基路面設計中常見問題及解決措施[J].低碳世界,2017(11):219-220.
作者:高博 單位:河北銳馳交通工程咨詢有限公司